LeetCode Notes_#622_设计循环队列
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题目
设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构，其操作表现基于 FIFO（先进先出）原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。
循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里，一旦一个队列满了，我们就不能插入下一个元素，即使在队列前面仍有空间。但是使用循环队列，我们能使用这些空间去存储新的值。
你的实现应该支持如下操作：
MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。
Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。
Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。
enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
isFull(): 检查循环队列是否已满。
提示：
所有的值都在 0 至 1000 的范围内；
操作数将在 1 至 1000 的范围内；
请不要使用内置的队列库。
思路分析
首先思考需要哪些类变量（实例字段）?
- queue:数组，用于存放队列元素
- capacity:队列最大容量
- count:队列当前元素数量
- headIndex:队头元素在数组中的位置
然后思考每个函数（对数据结构的各种操作）如何实现？
两个关键点
- 入队之前先判断队列是否满了，出队之前判断队列是否为空
tailIndex的计算公式：
关键就在于求余操作，求余实现了循环。
解答
class MyCircularQueue {
int[] queue;//存储元素的数组
int capacity;//队列长度
int count;//表示当前元素的个数
int headIndex;//当前的第一个元素
/** Initialize your data structure here. Set the size of the queue to be k. */
public MyCircularQueue(int k) {
capacity = k;
queue = new int[capacity];
count = 0;
headIndex = 0;
}
/** Insert an element into the circular queue. Return true if the operation is successful. */
public boolean enQueue(int value) {
if(count == capacity) return false;
// int tailIndex = (headIndex + count - 1) % capacity;
queue[(headIndex + count) % capacity] = value;
count++;
return true;
}
/** Delete an element from the circular queue. Return true if the operation is successful. */
public boolean deQueue() {
if(count == 0) return false;
headIndex = (headIndex + 1) % capacity;
count--;
return true;
}
/** Get the front item from the queue. */
public int Front() {
if(count == 0) return -1;
return queue[headIndex];
}
/** Get the last item from the queue. */
public int Rear() {
if(count == 0) return -1;
int tailIndex = (headIndex + count - 1) % capacity;
return queue[tailIndex];
}
/** Checks whether the circular queue is empty or not. */
public boolean isEmpty() {
if(count == 0) return true;
return false;
}
/** Checks whether the circular queue is full or not. */
public boolean isFull() {
if(count == capacity) return true;
return false;
}
}
/**
* Your MyCircularQueue object will be instantiated and called as such:
* MyCircularQueue obj = new MyCircularQueue(k);
* boolean param_1 = obj.enQueue(value);
* boolean param_2 = obj.deQueue();
* int param_3 = obj.Front();
* int param_4 = obj.Rear();
* boolean param_5 = obj.isEmpty();
* boolean param_6 = obj.isFull();
*/复杂度分析
时间复杂度：O(1)
空间复杂度：O(n),n是队列容量capacity